KR20100116611A - Multiple grooved vacuum coupling - Google Patents

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KR20100116611A
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coupling system
spindle
ring
cylindrical target
peripheral surface
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KR1020107017964A
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데 푸떼 이판 반
파르시파르 고데리스
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베카에르트 어드벤스드 코팅스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 인터페이스 링(22)과 클램핑 링(26)에 의해 스핀들(14)에 원통형 타겟(12)을 해제가능하게 클램핑하는 커플링 시스템(10)에 관한 것이며, 인터페이스 링(22)과 원통형 타겟(12)은 2개 이상의 원형 홈(18)을 포함하는 맞물림면을 갖는다. 다른 실시예에서 클램핑 링과 인터페이스 링은 동일편이다. 본 커플링 시스템의 장점은 스퀘어 피팅을 가능하게 하고 높은 기계적 응력을 피한다는 것이다.The present invention relates to a coupling system (10) for releasably clamping a cylindrical target (12) to a spindle (14) by means of an interface ring (22) and a clamping ring (26). 12 has an engagement surface comprising two or more circular grooves 18. In another embodiment, the clamping ring and the interface ring are the same piece. The advantage of this coupling system is that it enables square fitting and avoids high mechanical stresses.

Description

복수의 홈을 갖는 진공 커플링{MULTIPLE GROOVED VACUUM COUPLING}Vacuum coupling with plural grooves {MULTIPLE GROOVED VACUUM COUPLING}

본 발명은 원통형 타겟(cylindrical target)을 스핀들에 해제가능하게 부착하기 위한 커플링 시스템(coupling system)에 관한 것이다.The present invention relates to a coupling system for releasably attaching a cylindrical target to a spindle.

회전하는 원통형 타겟을 갖는 원통형 마그네트론(magnetron)은 지난 10년에 걸쳐 더욱 더 많이 사용되었다. 작동 중의 원통형 타겟은 지지되고, 회전되고, 냉각되고, 에너자이징 되어야 한다(energized). 일반적으로 스퍼터링 설비(sputtering installation)는 원통형 타겟의 일 단부에서 1개의 단부 블록(end block)을 통해(외팔보 모드), 또는, 원통형 타겟의 두 단부에서 2개의 단부 블록을 통해 에너자이징된다. 1개 또는 2개의 단부 블록은 타겟이 부착되는 회전식 스핀들을 구비한다. 타겟이 소모되면, 사용된 타겟은 새것으로 교체되도록 스핀들로부터 탈착되어야 한다. 따라서, 스핀들과 타겟 사이의 커플링은 해제가능해야 한다.Cylindrical magnetrons with rotating cylindrical targets have been used more and more over the last decade. The cylindrical target during operation must be supported, rotated, cooled and energized. Generally, a sputtering installation is energized through one end block (cantilever mode) at one end of the cylindrical target, or through two end blocks at two ends of the cylindrical target. One or two end blocks have a rotary spindle to which the target is attached. When the target is consumed, the used target must be removed from the spindle to be replaced with a new one. Therefore, the coupling between the spindle and the target must be releasable.

원통형 타겟의 지지, 회전, 에너자이징 및 냉각은 모두 스핀들을 통해 이루어진다. 원통형 타겟의 일측, 즉, 타겟 재료를 유지하는 외부 측은 진공 하에서 작동하는 반면, 원통형 타겟의 타측, 즉, 내부 측은 타겟을 통해 순환되는 냉각제(통상적으로, 물)의 실질적으로 더 높은 압력 하에서 작동한다. 스핀들과 원통형 타겟 사이의 인터페이스에서 발생하는 누수의 문제점은 다양한 진공 커플링과 밀봉 시스템의 개발로 이어졌다. 또한, 특히 외팔보 장착의 경우에서, 스핀들 상에 가해지고 그로 인해 커플링 상에 가해진 모멘트는 타겟의 말단 상에 높은 응력으로 상당하게 이어져, 스핀들 타겟 커플링 상에 하중을 증가시키는 타겟 튜브의 전환부 상에서 타겟 튜브가 충분한 두께를 가질 것을 필요로 한다.The support, rotation, energizing and cooling of the cylindrical target are all through the spindle. One side of the cylindrical target, i.e., the outer side holding the target material, operates under vacuum, while the other side, i.e., the inner side of the cylindrical target, operates under substantially higher pressure of coolant (typically water) circulated through the target. . The problem of leakage from the interface between the spindle and the cylindrical target has led to the development of various vacuum coupling and sealing systems. In addition, especially in the case of cantilever mounting, the moment exerted on the spindle and thereby the moment applied on the coupling leads to a high stress on the distal end of the target, thereby increasing the load on the spindle target coupling, thereby increasing the load on the target tube. It is necessary for the target tube to have a sufficient thickness.

US-A-5,591,314호[반데르스트라에텐(Vanderstraeten), 현재 베카에르트 어드벤스드 코팅스(Bekaert Advanced Coatings)]는 타겟의 외측면 상의 나사식 스핀들 칼라 맞물림 나사(threaded spindle collar engaging thread)에 의해 원통형 타겟을 스핀들에 해제가능하게 부착하기 위한 커플링 시스템을 개시한다. 이러한 시스템은 본 기술분야의 참조로서 알려져 있으며 수년 동안 널리 사용되었다. 그럼에도 불구하고 이러한 시스템은 한가지 결점을 갖는다. 나사식 스핀들 칼라는 타겟을 스핀들에 고정하기 위해 나사 이동을 필요로 한다. 이러한 나사 이동은 칼라 링을 스핀들에 대하여 정확하게 알맞은 각도로 위치시키는 것을 어렵게 한다. 그 결과, 원통형 타겟과 스핀들이 서로 100% 정렬되지 못하는 위험이 있으며, 이는 커플링의 밀봉과 수명 모두에 이롭지 못하다.US-A-5,591,314 (Vanderstraeten, now Bekaert Advanced Coatings) is used for threaded spindle collar engaging threads on the outer surface of the target. And a coupling system for releasably attaching the cylindrical target to the spindle. Such systems are known as references in the art and have been widely used for many years. Nevertheless, such a system has one drawback. Threaded spindle collars require thread movement to secure the target to the spindle. This thread movement makes it difficult to position the collar ring at the right angle with respect to the spindle. As a result, there is a risk that the cylindrical target and the spindle are not 100% aligned with each other, which does not benefit both the sealing and the life of the coupling.

WO-A1-2004/085902호(베카에르트 어드벤스드 코팅스)는 원통형 타겟을 위한 유니버셜 커플링 시스템을 기재한다. 한편, 도 1, 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6에 개시된 실시예는 모두 동일하거나 유사한 나선형 나사 시스템을 가지며, 이는 또한 앞서 언급된 바와 같은 불이익을 갖는 나사 이동을 필요로 한다. 또 한편, WO-A1-2004/085902호의 도 4는 비나선형 홈을 갖는 커플링을 기재한다. 그러나, 유한요소 분석법과 경험에 의하면 이러한 나선형 홈의 근처에서의 응력은 허용할 수 없을 정도로 높다.WO-A1-2004 / 085902 (Bekaert Advanced Coatings) describes a universal coupling system for cylindrical targets. On the other hand, the embodiments disclosed in Figs. 1, 2, 3, 5 and 6 all have the same or similar helical screw system, which also requires screw movement with the disadvantages mentioned above. On the other hand, FIG. 4 of WO-A1-2004 / 085902 describes a coupling having a non-helical groove. However, finite element analysis and experience show that the stresses in the vicinity of these spiral grooves are unacceptably high.

WO-A2-2006/135528호[어플라이드 필름스 코포레이션(Applied Films Corporation)]는 클램프 및 나사식 타겟과 단부블록 부품이 클램핑될 수 있도록 만들어진 변용을 사용하는 시스템을 개시한다. 상기 변용은 타겟의 단부 근처에 원형 홈을 형성하는 것과, 타겟의 단부를 둘러싸는 플랜지 링을 유지하도록 홈 내에 보유 링을 삽입하는 것을 포함한다. 클램프 링은 플랜지와 적용된 스핀들 위에 끼워진다. 나사식 부분을 갖지 않는 타겟도 이러한 방법으로 부착될 수 있다. 그러나, 상기 경우와 같이 나선형이거나 원통형인 단일 홈의 근처의 응력은 허용할 수 없을 정도로 높을 것이다.WO-A2-2006 / 135528 (Applied Films Corporation) discloses a system employing a clamp and a threaded target and a variant made so that the endblock component can be clamped. The variation includes forming a circular groove near the end of the target and inserting a retaining ring in the groove to retain the flange ring surrounding the end of the target. The clamp ring is fitted over the flange and the applied spindle. Targets without threaded parts can also be attached in this way. However, as in the case above, the stress in the vicinity of a single spiral or cylindrical groove will be unacceptably high.

본 발명의 목적은 종래 기술의 결점을 피하는 것이다.It is an object of the present invention to avoid the drawbacks of the prior art.

본 발명의 다른 목적은 누수 없는 진보된 커플링 시스템을 갖는 원통형 마그네트론 스퍼터링 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a cylindrical magnetron sputtering system having an advanced coupling system that is free of leakage.

또한, 본 발명의 목적은 타겟이 쉽게 장착되고 교체되는 커플링 시스템을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a coupling system in which the target is easily mounted and replaced.

본 발명의 제1 태양과 본 발명의 제1 실시예에 따라, 원통형 타겟을 스핀들에 해제가능하게 부착하기 위한 커플링 시스템이 제공된다.According to a first aspect of the invention and a first embodiment of the invention, a coupling system for releasably attaching a cylindrical target to a spindle is provided.

커플링 시스템은,Coupling system,

a) 플랜지부를 갖는 스핀들과,a) a spindle having a flange,

b) 스핀들의 플랜지부에 대해 접하고 외부 주연면을 갖는 단부를 갖는 원통형 타겟과,b) a cylindrical target abutting the flange of the spindle and having an end having an outer peripheral surface;

c) 상기 단부의 외부 주연면과 맞물리도록 구성된 내부 주연면, 및 스핀들의 플랜지부에 대해 접하는 플랜지 말단부를 갖는 인터페이스 링과,c) an interface ring having an inner circumferential surface configured to engage an outer circumferential surface of the end, and a flange end portion that abuts against the flange portion of the spindle;

d) 인터페이스 링을 통해 원통형 타겟을 스핀들에 조이기 위한 조임 수단을 포함한다.d) fastening means for fastening the cylindrical target to the spindle via the interface ring.

상기 커플링은 상기 단부가 인터페이스 링의 상기 내부 주연면과 맞물리는 2개 이상의 분리된 원형 홈을 갖는 것을 특징으로 한다.The coupling is characterized in that the end has two or more separate circular grooves which engage the inner peripheral surface of the interface ring.

분리된 원형 홈은 나선형이 아니며 나사 고정(screw fixation)을 형성하지 않는다. 이에 따라, 알맞은 각도로 위치시키는 문제점을 피하였다. 2개 이상의 분리된 홈은 다양한 홈들에 걸쳐 응력을 분산시키게 하며, 이는 수명을 증가시키고 조기 파괴를 피하게 한다.The separate circular groove is not helical and does not form a screw fixation. This avoids the problem of positioning at an appropriate angle. Two or more separate grooves allow stress to be distributed over various grooves, which increases life and avoids premature failure.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 인터페이스 링의 내부 주연면과 맞물리는 3개 이상의 분리된 원형 홈이 존재한다.According to a preferred embodiment of the invention, there are at least three separate circular grooves which engage the inner peripheral surface of the interface ring.

조임 수단은 일측에서 인터페이스 링과 맞물리고 타측에서 스핀들과 맞물리도록 구성된 클램핑 링을 포함할 수 있다.The tightening means may include a clamping ring configured to engage the interface ring on one side and engage the spindle on the other side.

클램핑 링은 2개 이상의 클램핑 링 세그먼트로부터 만들어질 수 있고, 인터페이스 링도 2개 이상의 인터페이스 링 세그먼트로 만들어질 수 있다.The clamping ring can be made from two or more clamping ring segments, and the interface ring can also be made of two or more interface ring segments.

인터페이스 링 세그먼트들의 접합점은 클램핑 링 세그먼트에 의해 커버된다. 즉, 인터페이스 링 세그먼트들의 접합점과 클램핑 링 세그먼트들의 접합점은 서로 근접하게 위치되지 않는다.The junction of the interface ring segments is covered by the clamping ring segment. That is, the junction of the interface ring segments and the junction of the clamping ring segments are not located in close proximity to each other.

다른 실시예에서, 원형 홈은 타겟의 단부 상에 위치되고 외부 주연면을 형성하는 2개 이상의 분리된 링에 의해 만들어진다. 이러한 분리된 링은 타겟 상에서 이동될 수 있으며 타겟 자체에 기계가공되는 것을 피할 수 있다.In another embodiment, the circular groove is made by two or more separate rings located on the end of the target and forming an outer peripheral surface. This separate ring can be moved on the target and avoided machining on the target itself.

또한, 다른 실시예에서 각 클램핑 링 세그먼트는 대응하는 인터페이스 링 세그먼트와 함께 단일 금속편을 형성한다.Further, in another embodiment each clamping ring segment forms a single piece of metal with the corresponding interface ring segment.

바람직한 실시예에서 2개 이상의 분리된 원형 홈은 상기 원통형 타겟 내에 기계가공 작업에 의해 만들어진다.In a preferred embodiment two or more separate circular grooves are made by machining operation in the cylindrical target.

다른 실시예에서, 원형 홈들은 상이한 깊이를 가지며, 상기 원통형 타겟 측에 더 큰 기계적 응력이 존재하기 때문에 바람직하게는 상기 원통형 타겟 측에 더 큰 깊이가 위치된다. 그러나, 예를 들어, 원통형 타겟이 말단에서 증가하는 두께를 갖는 경우, 더 큰 깊이가 타측에 위치되는 반대의 경우도 가능하다.In another embodiment, the circular grooves have different depths and preferably a greater depth is located on the cylindrical target side because there is a greater mechanical stress on the cylindrical target side. However, for example, if the cylindrical target has an increasing thickness at the end, the opposite case where a larger depth is located on the other side is also possible.

원형 홈은 바람직하게는 둥글거나 직각이거나 원뿔인 형상을 갖는다.The circular groove preferably has a round, right angle or conical shape.

또한, 커플링 시스템은 인터페이스 링과 클램핑 링 사이의 보유 링을 더 포함할 수 있다. 보유 링은 인터페이스 링의 2개(또는 그 이상)의 세그먼트를 서로에 대해 가압하여 그들이 타겟을 스핀들에 장착시키는 것을 쉽게 하기 위해 타겟 튜브의 말단에서 원형 홈과 맞물린 상태를 유지하게 한다. 다르게는, 보유 링은 인터페이스 링의 2개(또는 그 이상)의 세그먼트를 장착 동안 타겟 말단 상에 함께 유지할 수 있는 탄성 밀봉 링일 수 있다.In addition, the coupling system may further comprise a retaining ring between the interface ring and the clamping ring. The retaining ring presses the two (or more) segments of the interface ring against each other so that they remain engaged with the circular groove at the end of the target tube to facilitate mounting the target to the spindle. Alternatively, the retaining ring can be an elastic sealing ring that can hold two (or more) segments of the interface ring together on the target end during mounting.

일 실시예에서, 인터페이스 링은 클램핑 링과 상이하다. 다른 실시예에서, 인터페이스 링과 클램핑 링은 동일편이다. 이러한 점에 있어서, 대안의 실시예에서는, 각 인터페이스 링 세그먼트가 클램핑 링 세그먼트와 단일편을 형성하는 전술한 바와 같은 커플링 시스템이 제공된다. 클램핑 링 세그먼트는 인터페이스 링 세그먼트에 이동식으로 연결될 수 있다.In one embodiment, the interface ring is different from the clamping ring. In another embodiment, the interface ring and the clamping ring are the same piece. In this regard, in an alternative embodiment, a coupling system as described above is provided in which each interface ring segment forms a single piece with the clamping ring segment. The clamping ring segment may be moveable to the interface ring segment.

제3 실시예에서, 원통형 타겟을 스핀들에 해제가능하게 부착하기 위한 커플링 시스템이 제공된다. 커플링 시스템은,In a third embodiment, a coupling system for releasably attaching a cylindrical target to a spindle is provided. Coupling system,

a) 플랜지부를 갖는 스핀들과,a) a spindle having a flange,

b) 스핀들의 플랜지부에 대해 접하는 단부 및 외부 주연면을 그 말단에 갖는 원통형 타겟과,b) a cylindrical target having at its distal end an outer peripheral surface and an end abutting against the flange of the spindle;

c) 원통형 타겟을 스핀들에 클램핑하기 위한 클램핑 수단을 포함한다. 클램핑 수단은 내부 주연면을 가지며, 원통형 타겟의 외부 주연면은 상기 클램핑 수단의 상기 내부 주연면과 맞물리도록 구성된 2개 이상의 분리된 원형 홈을 갖는다. 이러한 제3 실시예는 분리된 인터페이스 링을 피한다.c) clamping means for clamping the cylindrical target to the spindle. The clamping means has an inner peripheral surface, and the outer peripheral surface of the cylindrical target has two or more separate circular grooves configured to engage the inner peripheral surface of the clamping means. This third embodiment avoids a separate interface ring.

본 발명의 커플링 시스템은 많은 장점을 갖는다. 인터페이스 링과 클램핑 링 사이의 (가능하게는 밀봉 링과 조합되어) 반복되는 홈과 톱니의 접촉으로 인해, 타겟과 스핀들(또는 단부블록) 사이의 밀봉은 수밀되어 냉각수가 누수를 초래하는 타겟의 외측을 통해 유동하지 않는다. 또한, 밀봉은 타겟이 매우 고온이 될 시 파손 없이 고온을 견딘다. 타겟을 지지하고 회전력을 전달하고 전기적으로 전도성이기에 충분히 강하게 부착이 이루어진다. 특화된 공구 없이 스핀들로부터 타겟의 탈부착이 빠르고 쉽도록 부착이 이루어진다. 이러한 방법으로 부식된 타겟을 교환하기 위한 휴지기간이 최소화된다. 더 중요하게는, 예를 들어, 잘못된 정렬로 인한 장착 오류를 피하도록 커플링된다. 또한, 본 커플링 시스템은, 예를 들어, 나사식 커플링보다 생산하는 데 덜 비싸다.The coupling system of the present invention has many advantages. Due to repeated contact of the teeth and the teeth between the interface ring and the clamping ring (possibly in combination with the sealing ring), the seal between the target and the spindle (or end block) is watertight so that the outside of the target causes the coolant to leak. Do not flow through. The seal also withstands high temperatures without breaking when the target becomes very hot. The attachment is strong enough to support the target, transmit rotational force, and be electrically conductive. The attachment takes place quickly and easily, without the need for specialized tools. In this way, downtime for replacing corroded targets is minimized. More importantly, they are coupled to avoid mounting errors due to, for example, misalignment. In addition, the present coupling systems are less expensive to produce than, for example, threaded couplings.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 본 발명의 제1 태양에 따른 커플링과 함께 작동하도록 구성된 원통형 타겟이 제공된다. 원통형 타겟은 단부를 포함한다. 상기 단부는 외부 주연면을 가지며, 외부 주연면은 2개 이상의 분리된 원형 홈을 갖는다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a cylindrical target configured to operate in conjunction with the coupling according to the first aspect of the present invention. The cylindrical target includes an end. The end has an outer peripheral surface and the outer peripheral surface has two or more separate circular grooves.

본 발명의 제3 태양에 따르면, 본 발명의 제1 태양에 따른 커플링과 함께 작동하도록 구성된 인터페이스 링이 제공된다. 인터페이스 링은 내부 주연면을 갖는다. 이러한 내부 주연면은 원통형 타겟의 단부의 외부 주연 내의 2개 이상의 분리된 원형 홈과 맞물리도록 구성된다.According to a third aspect of the invention, there is provided an interface ring configured to work with a coupling according to the first aspect of the invention. The interface ring has an inner peripheral surface. This inner peripheral surface is configured to engage two or more separate circular grooves in the outer peripheral portion of the end of the cylindrical target.

본 발명의 제4 태양에 따르면, 본 발명의 제2 태양에 따른 원통형 타겟에 사용되기에 적합한 배킹 튜브(backing tube)가 제공되며, 상기 배킹 튜브는 단부를 갖고, 외부 주연면은 2개 이상의 분리된 원형 홈을 갖는다.According to a fourth aspect of the present invention there is provided a backing tube suitable for use in a cylindrical target according to the second aspect of the present invention, the backing tube having an end, Has a circular groove.

도 1은 원통형 타겟 내에 복수의 원형 홈을 갖는 커플링 시스템을 도시한다.
도 2는 도 1의 커플링 시스템의 단면도이다.
도 3은 도 1의 커플링 시스템의 분해도이다.
도 4는 본 발명에 따른 커플링 시스템의 상세 단면도이다.
도 5는 상이한 깊이를 갖는 원형 홈을 갖는 인터페이스 링을 도시한다.
도 6은 분리된 링에 의해 만들어진 타겟 상의 원형 홈을 도시한다.
도 7은 다른 형상의 홈을 갖는 인터페이스 링을 도시한다.
도 8a는 대안의 실시예의 단면도이며, 도 8b는 커플링 시스템의 대안의 실시예의 분해도이다.
도 9는 또 다른 대안의 실시예의 분해도이다.1 shows a coupling system having a plurality of circular grooves in a cylindrical target.
2 is a cross-sectional view of the coupling system of FIG. 1.
3 is an exploded view of the coupling system of FIG. 1.
4 is a detailed cross-sectional view of the coupling system according to the present invention.
5 shows an interface ring with circular grooves having different depths.
6 shows a circular groove on the target made by a separate ring.
7 shows an interface ring with grooves of different shapes.
8A is a cross-sectional view of an alternative embodiment, and FIG. 8B is an exploded view of an alternative embodiment of a coupling system.
9 is an exploded view of another alternative embodiment.

도 1, 도 2, 도 3 및 도 4는 원통형 타겟(12)이 스핀들(14)에 해제가능하게 커플링되는 커플링 시스템(10)의 일 실시예를 도시한다. 스핀들(14)은 플랜지부(16)를 갖는다. 원통형 타겟(12)은 말단에 2개 이상의 원형의 주연 방향 홈(18)을 갖는다. 일 실시예에서, 원통형 타겟(12)은 4개의 원형 홈(18)을 갖는다. 각 원형 홈은 타겟 둘레로 완전히 연장된다. 홈은 바람직하게는 서로로부터 평행하게 규칙적인 간격으로 위치된다.1, 2, 3 and 4 show one embodiment of a coupling system 10 in which a cylindrical target 12 is releasably coupled to a spindle 14. The spindle 14 has a flange portion 16. The cylindrical target 12 has two or more circular peripheral grooves 18 at its ends. In one embodiment, the cylindrical target 12 has four circular grooves 18. Each circular groove extends completely around the target. The grooves are preferably located at regular intervals parallel to one another.

원통형 타겟은 스퍼터링될 재료로부터 모놀리식으로 만들어질 수 있고, 타겟의 양 말단 또는 하나의 말단에 2개 이상의 원형 홈을 구비할 수 있다. 다르게는 원통형 타겟은 배킹 튜브를 포함할 수 있고, 배킹 튜브 상에서 타겟 재료는 전해분해 증착, 화염 분사(flame spraying), 스퍼터링, 클램핑, 용접 또는 경납땜 또는 본 기술분야에 공지된 다른 모든 수단에 의해 증착된다. 타겟 재료는 배킹 튜브의 외부 표면 상에 증착된다. 배킹 튜브는 배킹 튜브의 양 단부 또는 일 단부에 2개 이상의 원형 홈을 구비한다. 배킹 튜브의 장점은 재사용될 수 있다는 것, 즉, 타겟 재료가 충분히 소모되면 배킹 튜브 맨틀(mantle)은 새로운 재료로 다시 코팅될 수 있다는 것이다.The cylindrical target may be made monolithically from the material to be sputtered and may have two or more circular grooves at either or both ends of the target. Alternatively the cylindrical target may comprise a backing tube, wherein the target material on the backing tube may be by electrolytic deposition, flame spraying, sputtering, clamping, welding or brazing or any other means known in the art. Is deposited. The target material is deposited on the outer surface of the backing tube. The backing tube has at least two circular grooves at either or both ends of the backing tube. The advantage of the backing tube is that it can be reused, i.e. the backing tube mantle can be recoated with a new material once the target material is used up.

또한, 커플링 시스템은 2개 이상의 인터페이스 링 세그먼트(20', 20")로 구성된 인터페이스 링(20)을 더 포함한다. 도 3 참조. 인터페이스 링(20)은 원통형 타겟(12)의 외부 직경과 같거나 더 큰 내부 직경을 갖는다. 인터페이스 링(20)의 원형 홈(22)은 원통형 타겟(12)의 원형 홈(18)과 맞물리도록 구성된다. 또한, 인터페이스 링(20)은 플랜지 말단부(24)를 갖는다. 커플링된 상태에서, 이러한 인터페이스 링(20)의 플랜지 말단부(24)는 스핀들(14)의 플랜지부(16)에 대해 접한다.The coupling ring system further includes an interface ring 20 comprised of two or more interface ring segments 20 ', 20 ", see Figure 3. The interface ring 20 has an outer diameter of the cylindrical target 12, Have an inner diameter equal to or greater than the circular groove 22 of the interface ring 20 is configured to engage the circular groove 18 of the cylindrical target 12. The interface ring 20 also has a flange end 24 In the coupled state, the flange end 24 of this interface ring 20 abuts against the flange 16 of the spindle 14.

또한, 커플링 시스템은 2개 이상의 클램프 세그먼트(26', 26")로 구성된 클램핑 링(26)을 더 포함한다. 각 클램프 세그먼트는 내향으로 배향된 클램프 리세스(30)를 갖는다. 커플링된 상태에서, 이러한 클램프 리세스(30)는 스핀들(14)의 플랜지부(16)와 인터페이스 링(20)의 플랜지 말단부(24)를 둘러싼다. 바람직하게는 플랜지부(16)와 플랜지 말단부(24)의 표면은 약간 원뿔형이다. 또한, 클램프 리세스(30)는 조화되는 원뿔면을 갖는다.In addition, the coupling system further comprises a clamping ring 26 consisting of two or more clamp segments 26 ', 26 ". Each clamp segment has an inwardly oriented clamp recess 30. Coupling In this state, this clamp recess 30 surrounds the flange portion 16 of the spindle 14 and the flange end portion 24 of the interface ring 20. Preferably the flange portion 16 and the flange end portion 24 The surface of the crest is slightly conical, and the clamp recess 30 also has a conical face to match.

또한, 커플링 시스템은, 타겟의 장착 동안 타겟의 말단 상에 양 인터페이스 링 세그먼트를 유지하기 위해 인터페이스 링(20)의 리세스 내에 끼워지는 C자 형상의 보유 링(28)을 더 포함한다. 대안의 실시예에서, 보유 링(28)은 인터페이스 링(20)과 클램핑 링(26) 사이에 압축될 시 추가적인 밀봉 기능을 제공하는 탄성 밀봉 O링일 수 있다(도 3).The coupling system further includes a C-shaped retaining ring 28 that fits within the recess of the interface ring 20 to retain both interface ring segments on the distal end of the target during mounting of the target. In an alternative embodiment, retaining ring 28 may be an elastically sealed O-ring that provides additional sealing functionality when compressed between interface ring 20 and clamping ring 26 (FIG. 3).

도 3은 커플링 시스템(10)의 분해된 모습을 도시한다. 우선, 인터페이스 링 세그먼트(20', 20")는 타겟(12)의 말단에서 원형 홈(18)과 맞물리고, 보유 링(28)과 함께 제자리에 유지된다. 그 후, 원통형 타겟(12)은 스핀들(14) 상으로 활주되어, 원통형 타겟(12)의 말단은 스핀들(14)의 플랜지부(16)의 하부에 접한다. 최종적으로 2개의 클램핑 링 세그먼트(26', 26")는 스핀들(14)의 플랜지부(16) 및 인터페이스 링 세그먼트(20', 20") 상으로 장착된다. 2개의 클램핑 링 세그먼트(26', 26")는 2개의 인터페이스 링 세그먼트(20', 20")가 서로 접합되는 장소에 대응하지 않는 장소에서 함께 접합된다. 바람직하게는, 2개의 클램핑 링 세그먼트(26', 26")의 접합 위치는 2개의 인터페이스 링 세그먼트(20', 20")의 접합으로부터 90도 이동된다. 클램핑 링(26)의 클램프 세그먼트는 볼트나 나사(32)와 같은 체결 수단에 의해 서로 유지된다(도 3).3 shows an exploded view of the coupling system 10. First, the interface ring segments 20 ', 20' 'engage the circular groove 18 at the end of the target 12 and are held in place with the retaining ring 28. The cylindrical target 12 then Sliding onto the spindle 14, the end of the cylindrical target 12 abuts the lower portion of the flange portion 16 of the spindle 14. Finally, the two clamping ring segments 26 ', 26 "are connected to the spindle 14 Is mounted onto the flange portion 16 and the interface ring segments 20 ', 20 ". The two clamping ring segments 26', 26" have two interface ring segments 20 ', 20 " The joints are joined together at a location that does not correspond to the location of the joining. Preferably, the joining positions of the two clamping ring segments 26 ', 26 "are 90 degrees from the joining of the two interface ring segments 20', 20". The clamp segments of the clamping ring 26 are held together by fastening means such as bolts or screws 32 (FIG. 3).

도 5는 상이한 깊이를 갖는 홈(52, 54, 56, 58)을 갖는 인터페이스 링(50)을 포함하는 커플링 시스템의 일 실시예를 도시한다. 홈(52)의 깊이는 원통형 타겟(12) 측에서 더 깊으며, 이는 이쪽에서 더 큰 장력이 있기 때문이다. 다른 실시예에서는 홈(52)만 더 깊고 다른 홈(54, 56, 58)은 동일한 깊이를 갖는다.5 shows one embodiment of a coupling system that includes an interface ring 50 with grooves 52, 54, 56, 58 having different depths. The depth of the groove 52 is deeper on the cylindrical target 12 side, because there is greater tension on this side. In other embodiments only the groove 52 is deeper and the other grooves 54, 56, 58 have the same depth.

도 6은 원통형 타겟(12)의 단부 상의 홈이 2개의 분리된 링(62, 64)에 의해 실현되는 다른 실시예를 도시한다. 인터페이스 링(66)은 이러한 분리된 링(62, 64)과 밀접하게 맞물리는 내부 주연면을 갖는다. 이러한 실시예는 원형 홈이 원통형 타겟(12)의 단부를 기계가공함으로써 만들어질 필요가 없는 장점을 갖는다. 따라서, 원통형 타겟(12)의 단부의 약화가 일어나지 않는다.6 shows another embodiment in which the groove on the end of the cylindrical target 12 is realized by two separate rings 62, The interface ring 66 has an inner peripheral surface that closely engages with these separate rings 62, 64. This embodiment has the advantage that a circular groove need not be made by machining the end of the cylindrical target 12. Therefore, the weakening of the end of the cylindrical target 12 does not occur.

도 7은 상이한 단면 형상(원뿔형)을 갖는 원형 홈을 갖는 인터페이스 링(70)의 대안의 실시예를 도시한다. 홈 형상의 다른 예시는 직사각형 홈이다.7 shows an alternative embodiment of an interface ring 70 having circular grooves with different cross-sectional shapes (conical). Another example of a groove shape is a rectangular groove.

도 8a 및 도 8b는 인터페이스 링과 클램핑 링이 단일편으로 된 대안의 실시예를 도시한다. 이는 장착과 탈착을 더욱 용이하게 한다. 일 실시예에서 인터페이스 링과 클램핑 링은 서로 고정되어 단일편을 형성한다. 이는 도 8a에 단면으로 도시된다. 도 8b의 다른 실시예에서 인터페이스 링 세그먼트(20', 20")는 그것이 몇도 이상 이동되고 클램핑 링 밖으로 약간 돌출되도록 클램핑 링 세그먼트(26', 26")에 고정된다. 이러한 방법으로 인터페이스 링 세그먼트들의 접합점은 클램핑 링 세그먼트들의 접합점을 향해 이동되어 추가적인 밀봉을 제공한다.8A and 8B show an alternative embodiment in which the interface ring and the clamping ring are in one piece. This makes it easier to mount and detach. In one embodiment, the interface ring and the clamping ring are fixed to each other to form a single piece. This is shown in cross section in FIG. 8A. In another embodiment of FIG. 8B, the interface ring segments 20 ′ and 20 ″ are secured to the clamping ring segments 26 ′ and 26 ″ so that they are moved a few degrees and slightly project out of the clamping ring. In this way, the junction points of the interface ring segments are moved toward the junction of the clamping ring segments to provide additional sealing.

도 9는 본 발명에 따른 커플링의 또 다른 실시예의 분해도이다. 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4의 실시예와의 주요 상이한 점은 인터페이스 링에 있다. 이러한 새로운 실시예에서 인터페이스 링은 2개의 세그먼트만 갖는 대신 3개의 세그먼트(92, 94 및 96)를 갖는다. 이러한 세그먼트 모두는 (도 1, 도 2, 도 3 및 도 4 의 180°대신에) 약 120°를 커버한다.9 is an exploded view of another embodiment of a coupling according to the invention. The main difference from the embodiment of FIGS. 1, 2, 3 and 4 lies in the interface ring. In this new embodiment the interface ring has three segments 92, 94 and 96 instead of only two segments. All of these segments cover about 120 ° (instead of 180 ° in FIGS. 1, 2, 3, and 4).

10: 커플링 시스템
12: 원통형 타겟
14: 스핀들
16: 스핀들의 플랜지부
18: 타겟의 원형 홈
20: 인터페이스 링
20': 인터페이스 링의 제1 반부
20": 인터페이스 링의 제2 반부
22: 인터페이스 링의 원형 홈
24: 인터페이스 링의 플랜지 말단부
26: 클램핑 링
26': 클램핑 링의 제1 반부
26": 클램핑 링의 제2 반부
28: 보유 링
30: 클램프 리세스
32: 볼트
50: 상이한 깊이의 홈을 갖는 인터페이스 링
52, 54, 56, 58: 상이한 깊이의 홈
62, 64: 타겟 상에 홈을 형성하는 링
66: 타겟 상의 링과 맞물리는 인터페이스 링
70: 원뿔형 홈을 갖는 인터페이스 링
72: 원뿔형 홈
92, 94, 96: 인터페이스 링의 120°세그먼트
98: 인터페이스 링의 플랜지 말단부10: coupling system
12: Cylindrical target
14: spindle
16: flange portion of the spindle
18: circular groove of the target
20: Interface ring
20 ': first half of interface ring
20 ": second half of interface ring
22: Circular groove of interface ring
24: Flange end of the interface ring
26: clamping ring
26 ': the first half of the clamping ring
26 ": the second half of the clamping ring
28: holding ring
30: Clamp recess
32: Bolt
50: interface ring with grooves of different depths
52, 54, 56, 58: grooves of different depths
62, 64: rings forming grooves on the target
66: interface ring engaged with ring on target
70: interface ring with conical groove
72: conical groove
92, 94, 96: 120 ° segment in the interface ring
98: flange end of the interface ring

Claims (16)

원통형 타겟(12)을 스핀들(14)에 해제가능하게 부착하기 위한 커플링 시스템(10)이며,
a) 플랜지부(16)를 갖는 스핀들(14)과,
b) 상기 스핀들(14)의 상기 플랜지부(16)에 대해 접하고 외부 주연면을 갖는 단부를 갖는 원통형 타겟(12)과,
c) 상기 단부의 상기 외부 주연면과 맞물리도록 구성된 내부 주연면, 및 상기 스핀들(14)의 상기 플랜지부(16)에 대해 접하는 플랜지 말단부(24)를 갖는 인터페이스 링(20)과,
d) 상기 인터페이스 링(20)을 통해 상기 원통형 타겟(12)을 상기 스핀들(14)에 조이기 위한 조임 수단(26)을 포함하는, 커플링 시스템에 있어서,
상기 단부는 상기 인터페이스 링(20)의 상기 내부 주연면(22)과 맞물리는 2개 이상의 분리된 원형 홈(18)을 갖는 것을 특징으로 하는
커플링 시스템.A coupling system 10 for releasably attaching the cylindrical target 12 to the spindle 14,
a) spindle 14 with flange portion 16,
b) a cylindrical target 12 having an end abutting against the flange portion 16 of the spindle 14 and having an outer peripheral surface,
c) an interface ring 20 having an inner circumferential surface configured to engage the outer circumferential surface of the end and a flange end portion 24 abutting against the flange portion 16 of the spindle 14;
d) in the coupling system, comprising tightening means 26 for fastening the cylindrical target 12 to the spindle 14 via the interface ring 20.
The end is characterized in that it has at least two separate circular grooves 18 which engage the inner peripheral surface 22 of the interface ring 20.
Coupling system. 제1항에 있어서,
상기 단부는 3개 이상의 분리된 원형 홈(18)을 갖는
커플링 시스템.The method of claim 1,
The end has three or more separate circular grooves 18
Coupling system. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조임 수단(26)은 일측에서 상기 인터페이스 링(20)과 맞물리고 타측에서 상기 스핀들(14)과 맞물리도록 구성된 클램핑 링(26)을 포함하는
커플링 시스템.The method according to claim 1 or 2,
The tightening means 26 comprises a clamping ring 26 configured to engage the interface ring 20 on one side and the spindle 14 on the other side.
Coupling system. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2개 이상의 분리된 원형 홈(18)은 상기 원통형 타겟(12) 내에 기계가공으로 만들어지는
커플링 시스템.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The two or more separate circular grooves 18 are machined into the cylindrical target 12.
Coupling system. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 링(26)은 2개 이상의 클램핑 링 세그먼트(26', 26")로 만들어지고, 상기 인터페이스 링(20)은 2개 이상의 인터페이스 링 세그먼트(20', 20")로 만들어지는
커플링 시스템.The method according to any one of claims 1 to 4,
The clamping ring 26 is made of two or more clamping ring segments 26 ', 26 ", and the interface ring 20 is made of two or more interface ring segments 20', 20".
Coupling system. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
인터페이스 링 세그먼트들의 접합점은 클램핑 링 세그먼트에 의해 커버되는
커플링 시스템.The method according to any one of claims 1 to 5,
The junction of the interface ring segments is covered by the clamping ring segment
Coupling system. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 링 세그먼트(26', 26")는 상기 인터페이스 링 세그먼트(20', 20")와 함께 각각 단일편을 형성하는
커플링 시스템.The method according to any one of claims 1 to 6,
The clamping ring segments 26 ', 26 "together with the interface ring segments 20', 20" each form a single piece.
Coupling system. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원형 홈(18)들은 상이한 깊이를 가지며, 더 큰 깊이는 상기 원통형 타겟 측에 있는
커플링 시스템.The method according to any one of claims 1 to 7,
The circular grooves 18 have different depths, the greater depth being on the cylindrical target side
Coupling system. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원형 홈(18)은, 상기 타겟(12)의 상기 단부 상에 위치되고 상기 외부 주연면을 형성하는 2개 이상의 분리된 링(62, 64)에 의해 만들어지는
커플링 시스템.The method according to any one of claims 1 to 8,
The circular groove 18 is made by two or more separate rings 62, 64 located on the end of the target 12 and forming the outer peripheral surface.
Coupling system. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인터페이스 링(20)과 상기 클램핑 링(26) 사이의 밀봉 링(28)을 더 포함하는
커플링 시스템.The method according to any one of claims 1 to 9,
Further comprising a sealing ring 28 between the interface ring 20 and the clamping ring 26
Coupling system. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원형 홈(18)은 둥글거나 직각이거나 원뿔인 형상을 갖는
커플링 시스템.The method according to any one of claims 1 to 10,
The circular groove 18 has a round, right angle or conical shape
Coupling system. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
각 인터페이스 링 세그먼트(20' 또는 20")는 클램핑 링 세그먼트(26' 또는 26")와 단일편을 형성하고, 상기 클램핑 링 세그먼트는 상기 인터페이스 링 세그먼트에 이동식으로 연결되는
커플링 시스템.The method according to any one of claims 1 to 11,
Each interface ring segment 20 'or 20 "forms a single piece with a clamping ring segment 26' or 26", the clamping ring segment being movably connected to the interface ring segment.
Coupling system. 원통형 타겟(12)을 스핀들(14)에 해제가능하게 부착하기 위한 커플링 시스템(10)이며,
a) 플랜지부(16)를 갖는 스핀들(14)과,
b) 상기 스핀들(14)의 상기 플랜지부(16)에 대해 접하는 단부 및 외부 주연면을 그 말단에 갖는 원통형 타겟(12)과,
c) 상기 원통형 타겟(12)을 상기 스핀들(14)에 클램핑하기 위한 클램핑 수단으로서 내부 주연면을 갖는 클램핑 수단(26)을 포함하는, 커플링 시스템에 있어서,
상기 원통형 타겟(12)의 상기 외부 주연면은 상기 클램핑 수단(26)의 상기 내부 주연면과 맞물리도록 구성된 2개 이상의 분리된 원형 홈(18)을 갖는 것을 특징으로 하는
커플링 시스템.A coupling system 10 for releasably attaching the cylindrical target 12 to the spindle 14,
a) spindle 14 with flange portion 16,
b) a cylindrical target 12 having at its distal end an outer peripheral surface and an end abutting against the flange portion 16 of the spindle 14,
c) a clamping means (26) having an inner peripheral surface as clamping means for clamping the cylindrical target (12) to the spindle (14),
The outer peripheral surface of the cylindrical target 12 is characterized in that it has two or more separate circular grooves 18 configured to engage the inner peripheral surface of the clamping means 26.
Coupling system. 제1항 내지 제13항의 커플링과 함께 작동하도록 구성된 원통형 타겟(12)이며,
외부 주연면을 갖는 단부를 포함하고,
상기 외부 주연면은 2개 이상의 분리된 원형 홈(18)을 갖는
원통형 타겟.Cylindrical target 12 configured to work with the coupling of claim 1,
And an end having an outer peripheral surface,
The outer peripheral surface has two or more separate circular grooves 18
Cylindrical target. 제1항 내지 제13항의 커플링과 함께 작동하도록 구성된, 원통형 타겟(12) 내에 사용되기에 적합한 배킹 튜브이며,
외부 주연면을 갖는 단부를 포함하고,
상기 외부 주연면은 2개 이상의 분리된 원형 홈(18)을 갖는
배킹 튜브.A backing tube suitable for use within the cylindrical target 12, configured to work with the coupling of claim 1,
And an end having an outer peripheral surface,
The outer peripheral surface has two or more separate circular grooves 18
Backing tube. 제1항 내지 제13항의 커플링과 함께 작동하도록 구성된 인터페이스 링(20)이며,
내부 주연면을 갖고,
상기 내부 주연면은 원통형 타겟(12)의 단부의 외부 주연 내의 2개 이상의 분리된 원형 홈(18)과 맞물리도록 구성되는
인터페이스 링.An interface ring 20 configured to work with the coupling of claim 1,
Having an inner peripheral surface,
The inner peripheral surface is configured to engage two or more separate circular grooves 18 in the outer peripheral portion of the end of the cylindrical target 12.
Interface ring.
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